(57)【要約】      （修正有）【課題】  高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れた感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を提供するものである。【解決手段】  アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、感光性ジアゾキノン化合物（Ｂ）、２種類以上の混合溶剤（Ｃ）からなるポジ型感光性組成物において、混合溶剤（Ｃ）がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルからなる溶剤を溶剤総量の７０重量％以上含有することを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、ジアゾキノン化合物（Ｂ）、２種類以上の混合溶剤（Ｃ）を含んでなるポジ型感光性組成物であって、混合溶剤（Ｃ）がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の７０重量％以上であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項２】
混合溶剤（Ｃ）がさらに双極子モーメントが３．５デバイ以上の溶剤を含むものである請求項１記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項３】
プロピレングリコールモノアルキルエーテルが、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル及びプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれたものである請求項１又は２記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項４】
双極子モーメントが３．５デバイ以上の溶剤がＮ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及びスルホランからなる群より選ばれたものである請求項２又は３記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項５】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造及びポリアミド酸エステル構造からなる群より選ばれる1種類又は２種類以上の構造を含むものである請求項１、２、３又は４記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項６】
アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が下記一般式（１）で表される構造である請求項１、２、３、４又は５記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【化１】
2005157327.tif 000034
【請求項７】
一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるＸが、下記構造の群より選ばれてなる請求項６記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【化２】
2005157327.tif 000035
【請求項８】
一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるＹが、下記構造の群より選ばれてなる請求項６又は７のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【化３】
2005157327.tif 000036
【化４】
2005157327.tif 000037
【請求項９】
一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂が、アルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む化合物によって末端封止されてなる請求項６、７又は８のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、０．１〜３０μｍになるように半導体素子上でパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、０．１〜３０μｍになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜には、耐熱性に優れ又卓越した電気特性、機械特性等を有するポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂が用いられている。一方、プロセスを簡略化するため、それらポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂に感光材のジアゾキノン化合物と組み合わせたポジ型感光性樹脂も使用されている（例えば、特許文献１参照）。このポジ型の感光性樹脂組成物の現像メカニズムは、未露光部ではジアゾキノン化合物のポリベンゾオキサゾール樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂へ溶解抑止効果によってアルカリ水溶液に難溶となる。一方、露光部ではジアゾキノン化合物が化学変化を起こし、アルカリ水溶液に可溶となる。この露光部と未露光部との溶解性の差を利用し、露光部を溶解除去することにより未露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるものである。これら感光性樹脂組成物を使用する場合、特に重要となるのは感光性樹脂組成物の感度である。低感度であると、露光時間が長くなりスループットが低下する。そこで感光性樹脂組成物の感度を向上させようとして、例えば、ベース樹脂の分子量を小さくすると、現像時に未露光部の膜減りが大きくなるために、必要とされる膜厚が得られなかったり、パターン形状が崩れるといった問題が生じる。逆に未露光部の溶解抑止を高めようとして感光材であるジアゾキノン化合物を増やしたりすると、現像後のパターン裾の部分にスカムと呼ばれる現像残りなどが発生する場合がある。また、これら感光性樹脂はシリコンウエハーにおいてパターニングされるが近年、ウエハーの大口径化が進む中、膜厚均一性も重要視されている。膜厚均一性について、塗布後はもちろんのことであるが重要なのは現像後の膜厚均一性である。以上のように高感度で、スカムが無く、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物の開発が強く望まれている。
【特許文献１】特公平１−４６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物及び半導体装置及び表示素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような目的は、下記［１］〜［１４］に記載の本発明により達成される。
［１］アルカリ可溶性樹脂（Ａ）、ジアゾキノン化合物（Ｂ）、２種類以上の混合溶剤（Ｃ）を含んでなるポジ型感光性組成物であって、混合溶剤（Ｃ）がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の７０重量％以上であることを特徴とするポジ型感光性樹脂組成物。
［２］混合溶剤（Ｃ）がさらに双極子モーメントが３．５デバイ以上の溶剤を含むものである第［１］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
［３］プロピレングリコールモノアルキルエーテルが、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル及びプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれたものである第［１］又は［２］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
［４］  双極子モーメントが３．５デバイ以上の溶剤がＮ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及びスルホランからなる群より選ばれたものである第［２］又は［３］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
［５］  アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造及びポリアミド酸エステル構造からなる群より選ばれる１種類又は２種類以上の構造を含むものである第［１］、［２］、［３］又は［４］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
［６］  アルカリ可溶性樹脂（Ａ）が下記一般式（１）で表される構造である第［１］、［２］、［３］、［４］又は［５］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【０００５】
【化５】
2005157327.tif 000002
【０００６】
［７］  一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるＸが、下記構造の群より選ばれてなる［６］項記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【０００７】
【化６】
2005157327.tif 000003
【０００８】
［８］  一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂におけるＹが、下記構造の群より選ばれてなる［６］又は［７］項のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
【０００９】
【化７】
2005157327.tif 000004
【００１０】
【化８】
2005157327.tif 000005
【００１１】
［９］  一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂が、アルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む化合物によって末端封止されてなる［６］、［７］又は［８］項のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
［１０］  ［１］〜［９］のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に塗布して組成物層を形成する工程と、概組成物層に活性エネルギー線を照射して現像液と接触させてパターンを形成する工程と、概組成物を加熱する工程を有することを特徴とするパターン状樹脂膜の製造方法。
［１１］  ［１］〜［９］のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする半導体装置。
［１２］  ［１］〜［９］のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を用いて製作されてなることを特徴とする表示素子。
［１３］  ［１］〜［９］のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、０．１〜３０μｍになるように半導体素子上にパターン加工して得られることを特徴とする半導体装置の製造方法。
［１４］  ［１］〜［９］のいずれか１項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を加熱後の膜厚が、０．１〜３０μｍになるように表示素子用基板上にパターン加工して得られることを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に従うと、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れたポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置及び表示素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明で用いるアルカリ可溶性樹脂としては、ポリベンゾオキサゾール構造、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造、ポリイミド構造、ポリイミド前駆体構造又はポリアミド酸エステル構造であって、主鎖又は側鎖に水酸基、カルボキシル基、又はスルホン酸基を有する樹脂であり、クレゾール型ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂等が挙げられるが、最終加熱後の耐熱性の点から一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂が好ましい。
【００１４】
一般式（１）で示される構造を有するポリアミド樹脂のＸは、２〜４価の有機基を表し、またＲ1は、水酸基又はＯ−Ｒ3であり、ｍは０〜２の整数である。各々のＲ1は同一でも異なっていても良い。一般式（１）中のＹは、２〜６価の有機基を表し、Ｒ2は水酸基、カルボキシル基、Ｏ−Ｒ3又はＣＯＯ−Ｒ3であり、ｎは０〜４の整数である。各々のＲ2は同一でも異なっていても良い。ここでＲ3は炭素数１〜１５の有機基である。但し、Ｒ1として水酸基がない場合は、Ｒ2は少なくとも１つはカルボキシル基でなければならない。又Ｒ2としてカルボキシル基がない場合は、Ｒ1は少なくとも１つは水酸基でなければならない。
【００１５】
一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂は、例えば、Ｘの構造を有するジアミン或いはビス（アミノフェノール）、２，４−ジアミノフェノール等から選ばれる化合物とＹの構造を有するテトラカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応して得られるものである。なお、ジカルボン酸の場合には反応収率等を高めるため、１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール等を予め反応させた活性エステル型のジカルボン酸誘導体を用いてもよい。
【００１６】
一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂において、Ｘの置換基としてのＯ−Ｒ3、Ｙの置換基としてのＯ−Ｒ3、ＣＯＯ−Ｒ3は、水酸基、カルボキシル基のアルカリ水溶液に対する溶解性を調節する目的で、炭素数１〜１５の有機基であるＲ3で保護された基であり、必要により水酸基、カルボキシル基を保護しても良い。Ｒ3の例としては、ホルミル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、ターシャリーブトキシカルボニル基、フェニル基、ベンジル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等が挙げられる。
【００１７】
このポリアミド樹脂を約２５０〜４００℃で加熱すると脱水閉環し、ポリイミド樹脂、又はポリベンゾオキサゾール樹脂、或いは両者の共重合という形で耐熱性樹脂が得られる。
【００１８】
一般式（１）のＸとしては、例えば、
【化９】
2005157327.tif 000006
等であるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
これらの中で特に好ましいものとしては、
【化１０】
2005157327.tif 000007
より選ばれるものであり、又２種類以上用いても良い。
【００２０】
又一般式（１）のＹとしては、例えば、
【化１１】
2005157327.tif 000008
【００２１】
【化１２】
2005157327.tif 000009
等であるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
これらの中で特に好ましいものとしては、
【化１３】
2005157327.tif 000010
【００２３】
【化１４】
2005157327.tif 000011
より選ばれるものであり、又２種類以上用いても良い。
【００２４】
又本発明においては、保存性という観点から、末端を封止する事が望ましい。封止にはアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を有する誘導体を一般式（１）で示されるポリアミドの末端に酸誘導体やアミン誘導体として導入することができる。具体的には、例えば、Ｘの構造を有するジアミン或いはビス（アミノフェノール）、２，４−ジアミノフェノール等から選ばれる化合物とＹの構造を有するテトラカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物、ジカルボン酸或いはジカルボン酸ジクロライド、ジカルボン酸誘導体、ヒドロキシジカルボン酸、ヒドロキシジカルボン酸誘導体等から選ばれる化合物とを反応させて得られた一般式（１）で示される構造を含むポリアミド樹脂を合成した後、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端のアミノ基をアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む酸無水物又は酸誘導体を用いてアミドとしてキャップすることが好ましい。アミノ基と反応するアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を含む酸無水物又は酸誘導体に起因する基としては、例えば、
【００２５】
【化１５】
2005157327.tif 000012
【００２６】
【化１６】
2005157327.tif 000013
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
これらの中で特に好ましいものとしては、
【化１７】
2005157327.tif 000014
【００２８】
より選ばれるものであり、又２種類以上用いても良い。またこの方法に限定される事はなく、該ポリアミド樹脂中に含まれる末端の酸をアルケニル基又はアルキニル基を少なくとも１個有する脂肪族基又は環式化合物基を含むアミン誘導体を用いてアミドとしてキャップすることもできる。
【００２９】
本発明で用いるジアゾキノン化合物（Ｂ）は、１，２−ベンゾキノンジアジド或いは１，２−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物であり、米国特許明細書第２７７２９７５号、第２７９７２１３号、第３６６９６５８号により公知の物質である。例えば、下記のものが挙げられる。
【００３０】
【化１８】
2005157327.tif 000015
【００３１】
【化１９】
2005157327.tif 000016
【００３２】
これらの内で、特に好ましいのは、フェノール化合物と１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−５−スルホン酸又は１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−４−スルホン酸とのエステルである。それらについては例えば、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは２種以上用いても良い。
【００３３】
【化２０】
2005157327.tif 000017
【００３４】
【化２１】
2005157327.tif 000018
【００３５】
【化２２】
2005157327.tif 000019
【００３６】
【化２３】
2005157327.tif 000020
【００３７】
【化２４】
2005157327.tif 000021
【００３８】
【化２５】
2005157327.tif 000022
【００３９】
本発明で用いるジアゾキノン化合物（Ｂ）の好ましい添加量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部である。１重量部を下回ると良好なパターンが得られず、５０重量部を越えると感度が大幅に低下する。
【００４０】
本発明において使用する溶剤は２種類以上の混合溶剤（Ｃ）であり、その混合溶剤（Ｃ）がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルを含むものであり、γ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテルの合計量が溶剤総量の７０重量％以上である溶剤を用いる。γ―ブチロラクトンはアルカリ可溶性樹脂、感光性ジアゾキノンに対しての良溶媒であり、本発明においては必須成分である。本発明で用いるプロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、塗布均一性の向上とスカム低減として作用する。プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしてはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテを使用することができる。これらの中で好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルである。プロピレングリコールモノアルキルエーテルは使用する総溶剤の８０重量％以下であることが好ましい。８０重量％を超えると塗布後の膜厚均一性が逆に低下したり、感光性ジアゾキノンが組成物から再析出などが起こり好ましくない。
【００４１】
本発明では更に好ましくは混合溶剤（Ｃ）がγ―ブチロラクトン及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル及び双極子モーメントが３．５デバイ以上の溶剤からなる溶剤を用いることで高感度が達成できる。双極子モーメント３．５デバイ以上の溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ε−カプロラクタム、アセトニトリル、アクリロニトリル、ベンゾニトリル、ブタンニトリル、クロトンアルデヒド、エチレンカーボネート、ホルムアミド、イソブチルニトリル、メタクリロニトリル、Ｎーメチルアセトアミド、４−メチルブタンニトリル、Ｎ−メチルホルムアミド、ペンタンニトリル、ペンタンアセトニトリル、プロパンニトリル、プロピオンニトリル、２−ピロリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾールを使用することができるが、これらに限定することなく使用することができる。これらの中で好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホランである。双極子モーメント３．５デバイ以上の溶剤は使用する総溶剤の３０重量％以下であることが好ましい。３０重量％を超えるとスカムが発生しやすくなる。また双極子モーメント３．５デバイ以上の溶剤は１種類でも２種類以上使用してもかまわない。
【００４２】
本発明では、更に高感度にするため、フェノール性水酸基を有する化合物を併用してもかまわない。フェノール性水酸基を有する化合物の配合量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましい。フェノール性水酸基を有する化合物としては下記のもの等を挙げることができるがこれらに限定されない。
【００４３】
【化２６】
2005157327.tif 000023
【００４４】
【化２７】
2005157327.tif 000024
【００４５】
【化２８】
2005157327.tif 000025
【００４６】
【化２９】
2005157327.tif 000026
【００４７】
【化３０】
2005157327.tif 000027
【００４８】
【化３１】
2005157327.tif 000028
【００４９】
【化３２】
2005157327.tif 000029
【００５０】
これらの中で好ましくは
【００５１】
【化３３】
2005157327.tif 000030
【００５２】
から選ばれるものである。
【００５３】
本発明のポジ型感光性樹脂組成物の使用方法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。塗布量は、半導体装置の場合、硬化後の最終膜厚が０．１〜３０μｍになるよう塗布する。膜厚が下限値を下回ると、半導体素子の保護表面膜としての機能を十分に発揮することが困難となり、上限値を越えると、微細な加工パターンを得ることが困難となるばかりでなく、加工に時間がかかりスループットが低下する。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等がある。次に、６０〜１３０℃でプリベークして塗膜を乾燥後、所望のパターン形状に化学線を照射する。化学線としては、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、２００〜５００ｎｍの波長のものが好ましい。
【００５４】
次に照射部を現像液で溶解除去することによりレリーフパターンを得る。現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン等の第１アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン等の第２アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第３アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第４級アンモニウム塩等のアルカリ類の水溶液、及びこれにメタノール、エタノールのごときアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することができる。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。
【００５５】
次に、現像によって形成したレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、蒸留水を使用する。次に加熱処理を行い、オキサゾール環及び／又はイミド環を形成し、耐熱性に富む最終パターンを得る。
【００５６】
本発明による感光性樹脂組成物は、半導体用途のみならず、多層回路の層間絶縁やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向膜、表示素子における素子の層間絶縁膜等としても有用である。
【００５７】
半導体用としての具体的用途の例としては、半導体素子上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるパッシベーション膜、また半導体素子上に形成されたパッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによるバッファコート膜、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物膜を形成することによる層間絶縁膜などを挙げることができる。
【００５８】
その中で、本発明の感光性樹脂組成物を半導体装置に用いた応用例の１つとして、バンプを有する半導体装置への応用について図面を用いて説明する。図１は、本発明のバンプを有する半導体装置のパット部分の拡大断面図である。図１に示すように、シリコンウェハー１には入出力用のＡｌパッド２上にパッシベーション膜３が形成され、そのパッシベーション膜３にビアホールが形成されている。更に、この上にポジ型感光性樹脂（バッファコート膜）４が形成され、更に、金属（Ｃｒ、Ｔｉ等）膜５がＡｌパッド２と接続されるように形成され、その金属膜５はハンダバンプ１０の周辺をエッチングして、各パッド間を絶縁する。絶縁されたパッドにはバリアメタル８とハンダバンプ９が形成されている。
【００５９】
表示体装置用途としての例は、ＴＦＴ用層間絶縁膜、ＴＦＴ素子平坦化膜、カラーフィルター平坦化膜、ＭＶＡ型液晶表示装置用突起、有機ＥＬ素子用陰極隔壁がある。その使用方法は、半導体用途に順じ、表示体素子やカラーフィルターを形成した基板上にパターン化された感光性樹脂組成物層を、上記の方法で形成することによる。表示体装置用途、特に層間絶縁膜や平坦化膜には、高い透明性が要求されるが、この感光性樹脂組成物層の硬化前に、後露光工程を導入することにより、透明性に優れた樹脂層が得られることもでき、実用上更に好ましい。
【実施例】
【００６０】
《実施例１》
[ポリアミド樹脂の合成]
ジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸４．１３ｇ（０．０１６モル）、と１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール４．３２ｇ（０．０３２モル）とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物（０．０１６モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン７．３３ｇ（０．０２０モル）とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた４つ口のセパラブルフラスコに入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５７．０ｇを加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて７５℃にて１２時間反応させた。次にＮ−メチル−２−ピロリドン７ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物１．３１ｇ（０．００８モル）を加え、更に１２時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水／メタノール＝３／１（容積比）の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、目的のポリアミド樹脂（Ａ−１）を得た。
【００６１】
[樹脂組成物の作製]
合成したポリアミド樹脂（Ａ−１）１０ｇ、下記構造を有する感光性ジアゾキノン（Ｂ−１）２ｇ、γ―ブチロラクトン／プロピレングリコールメチルエーテル／Ｎ−メチル−２−ピロリドン＝５／２／３（重量比）の混合溶液２０ｇに溶解した後、０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、ポジ型感光性樹脂組成物を得た。
【００６２】
［現像性評価］
このポジ型感光性樹脂組成物を８インチのシリコンウエハーにスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて１２０℃で４分乾燥し、膜厚約１０μｍの塗膜を得た。得られた塗膜の膜厚を、８インチウエハーの面内９点（図２参照）の膜厚を測定した所、膜厚のレンジ（最大値−最小値）は０．０６μｍで良好であった。この塗膜に凸版印刷（株）製マスク（テストチャートＮｏ．１：幅０．８８〜５０μｍの残しパターン及び抜きパターンが描かれている）を通して、（株）ニコン製ｉ線ステッパＮＳＲ―４４２５iを用いて、露光量を１００ｍＪ／ｃｍ2から１０ｍＪ／ｃｍ2ステップで増やして露光を行った。次に２．３８％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に現像時の膜べりが１．５μｍになるように現像時間を調整し、露光部を溶解除去した後、純水で３０秒間リンスした。パターンを観察したところ、露光量２９０ｍＪ／ｃｍ2で、スカムが無く良好にパターンが開口していることが確認できた。次に、未露光部の膜厚の測定を行った所、膜厚のレンジは０．１１μmと良好であった。
【００６３】
《実施例２〜１０》
実施例１で合成したポリアミド樹脂（Ａ−１）を用いて、実施例１の[樹脂組成物の作製]に使用したγ―ブチロラクトン／プロピレングリコールメチルエーテル／Ｎ−メチル−２−ピロリドン＝５／２／３の代わりに、表１に記載してある溶剤を使用し、実施例１と同様に評価を行った。
【００６４】
《実施例１１》
[ポリアミド樹脂の合成] 
４，４’―オキシジフタル酸無水物１７．０６ｇ（０．０５５モル）と２−メチル−２−プロパノール８．１５ｇ（０．１１０モル）とピリジン１０．９ｇ（０．１３８モル）とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた４つ口のセパラブルフラスコに入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇを加えて溶解させた。この反応溶液に１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール１４．９ｇ（０．１１０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇと共に滴下した後、ジシクロヘキシルカルボジイミド２２．７ｇ（０．１１０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン５０ｇと共に滴下し、室温で一晩反応させた。その後、この反応溶液にジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸１モルと１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール２モルとを反応させて得られたジカルボン酸誘導体（活性エステル）２７．１ｇ（０．０５５モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン４４．７ｇ（０．１２２モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン７０ｇと共に添加し、室温で２時間攪拌した。その後オイルバスを用いて７５℃にて１２時間反応させた。
次にＮ−メチル−２−ピロリドン２０ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物３．９４ｇ（０．０２４モル）を加え、更に１２時間攪拌して反応を終了した。他は実施例１と同様に、再沈、精製を行い目的とするポリアミド樹脂（Ａ―２）を合成した。
【００６５】
[樹脂組成物の作製、現像性評価]
合成したポリアミド樹脂（Ａ−２）１０ｇ、下記構造を有する感光性ジアゾキノン（Ｂ−２）２ｇ、γ―ブチロラクトン／プロピレングリコールメチルエーテル／Ｎ−メチル−２−ピロリドン＝５０／２０／３０の混合溶液２０ｇに溶解した後、０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、ポジ型感光性樹脂組成物を得た。このポジ型感光性樹脂組成物を実施例１と同様に評価を行った。塗布後の膜厚のレンジは０．０８μｍであった。露光、現像を行ったところ、露光量３００ｍＪ／ｃｍ2で、スカム無く良好にパターンが開口していることが確認できた。更に未露光部の膜厚の測定を行った所、膜厚のレンジは０．１２μｍと良好であった。
【００６６】
《比較例１〜４》
実施例１で使用したポリアミド樹脂（Ａ−１）を用いて、表１に記載してある溶剤に使用し、実施例１と同様に評価を行った。
【化３４】
2005157327.tif 000031
【００６７】
【化３５】
2005157327.tif 000032
【００６８】
【表１】
2005157327.tif 000033
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、高感度で、スカムが無くパターニングでき、膜厚均一性の優れた感光性樹脂組成物が得られ、半導体素子及び表示素子の表面保護膜、層間絶縁膜等に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のバンプを有する半導体装置の一例のパット部分の拡大断面図を示す。
【図２】８インチウエハーでの膜厚の測定個所の図
【符号の説明】
【００７１】
１  シリコンウエハ
２  Alパッド
３  パッシベーション膜
４  バッファコート膜
５  金属（Ｃｒ、Ｔｉ等）膜
６  配線（Ａｌ、Ｃｕ等）
７  絶縁膜
８  バリアメタル
９  ハンダバンプ
１１  ８インチウエハー
１２  測定個所（９箇所）
１３  ノッチ
【図１】
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【図２】
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